¿Por qué las señales de CC son malas para los parlantes?

La bobina de voz en un altavoz es efectivamente un gran inductor. También sucede que también genera sonido, pero los bucles de cable en un campo magnético lo hacen actuar como un inductor.

Los inductores cambian la impedancia con respecto a la frecuencia. Esto se debe a que cualquier cambio en la corriente a través del sistema debe acumular el campo magnético en las bobinas. Cuanto más rápido oscile la corriente, más pronunciado será el efecto. Esto hace que los inductores tengan una alta impedancia a altas frecuencias y una baja impedancia a bajas frecuencias.

Entonces, ¿qué pasa en DC? Bueno, la impedancia de un inductor ideal en DC es 0. ¡Eso significa que no hay resistencia en absoluto! Por supuesto, esto no es un inductor ideal. Hay un montón de cable, y ese cable proporcionará cierta resistencia. Sin embargo, es trivial ver que la resistencia de la bobina en DC será mucho menor que en una frecuencia más alta.

Ahora la mayoría de los amplificadores son fuentes de voltaje. Ellos emiten un voltaje específico y están diseñados para proporcionar suficiente corriente para mantener ese voltaje a través de la impedancia del altavoz. Por lo tanto, si tiene una resistencia muy baja, tendrá una corriente muy alta, mucho más alta de lo que podría formarse. ¡Esta corriente significa que su bobina tiene que disipar mucho calor!

TODA la corriente calentará la bobina de voz de un altavoz. Pero la corriente alterna es útil para reproducir sonidos (que es para lo que está diseñado un altavoz).

Por otro lado, la corriente DC producirá la cantidad equivalente de calentamiento como una corriente AC equivalente, pero no producirá nada más que un desplazamiento fijo (en lugar de mover el cono hacia adentro y hacia afuera para producir sonido). Y mientras puede escuchar la corriente alterna, y puede escuchar cuando está "demasiado alto" y distorsiona el altavoz, no puede escuchar la corriente continua, por lo que no sabe si la bobina de voz de su altavoz está friendo hasta que vea el humo. . También la corriente continua desvía el cono fuera del centro, lo que podría aumentar incluso la distorsión armónica.

Por estas razones, nunca es una buena idea permitir que la corriente continua se introduzca en la bobina de voz de un altavoz.

El sonido consiste en cambios de presión en el aire.

Puedes generar estos cambios de presión usando un altavoz.

El altavoz genera estos cambios de presión (ondas de sonido) moviendo un diafragma de ida y vuelta.

Este diafragma se mueve hacia adelante y hacia atrás por una voicecoil que consiste en un "tubo" con un cable conductor de electricidad conectado a it.

Esta bobina de voz está suspendida en un campo magnético provisto por un imán permanente.

Si utilizaría el altavoz correctamente y solo le aplicaría una señal de CA, la bobina móvil se movería una cierta distancia hacia el frente y la misma distancia hacia la parte posterior. Esto se debe a que el promedio de la señal que está aplicando es 0 (cero), la señal tiene un valor de CC de cero. En promedio (durante un cierto tiempo) la posición de la bobina de voz está en su punto central, la posición de "reposo", la misma posición que tendría si no aplicara señales al altavoz.

Ahora, si aplicara una señal de CC, habría una fuerza constante trabajando en la bobina de voz moviéndola constantemente un poco hacia adelante o (si invierte la polaridad) un poco hacia atrás. Si también aplicara una señal de CA, el altavoz aún funcionaría, pero en promedio no estaría en su posición "de descanso" central.

Esta señal de CC induce una fuerza constante en la bobina de voz, pero también la calienta a medida que fluye una corriente y, dado que el cable eléctrico de la bobina de voz tiene cierta resistencia (4 u 8 ohmios por lo general), se disipará un poco de potencia calentando la bobina de voz.

Otro efecto secundario es que los buenos altavoces están diseñados para que la bobina móvil pueda moverse una cierta distancia hacia el frente y una distancia similar hacia la parte posterior. Si aplica un voltaje de CC, compensará esto, ya que la distancia que puede recorrer la bobina de voz será asimétrica. Si la bobina de voz puede moverse 10 mm hacia adelante y 10 mm hacia atrás pero la compensó con una señal de CC de 5 mm hacia adelante, la bobina de voz solo puede moverse 5 mm hacia adelante y 15 mm hacia atrás. Esto dará como resultado una mayor distorsión y una peor calidad de sonido.

No, no está completo y no es exacto. Unas pocas decenas de mV de CC no son un problema con la mayoría de los altavoces.

Los amplificadores que tienen una salida sin transformador y carecen de capacitores de bloqueo voluminosos tendrán un poco de voltaje de compensación en la salida.

Si hay demasiado componente de CC, entonces se obtiene un exceso de \ $ I ^ 2R \ $ de calentamiento en la bobina de voz solo desde la CC (y la resistencia de CC de la bobina es inferior a la nominal). impedancia- por lo general alrededor del 70-80%). Demasiado aumento de temperatura puede dañar o destruir el altavoz. La cantidad total de calentamiento será de la suma RMS del sonido y los componentes de CC.

Hay una omisión significativa en la declaración referenciada. Debería ser "... lo que podría sobrecalentar ..."
Todo depende de la potencia de CC aplicada frente a la capacidad de manejo de potencia del altavoz. Pero incluso si el altavoz puede manejar el DC, no tiene ningún sentido aplicarlo. Los altavoces están diseñados para reproducir el sonido y DC solo produce "ruido" cuando se aplica por primera vez.

En comparación con una señal de CA con la misma amplitud de pico a pico que el voltaje de una señal de CC, una señal de CC tiene más potencia (si se está preguntando, este es el significado de los voltajes RMS cuando se trabaja con señales de CA: la El voltaje RMS de una señal de CA es el voltaje de una señal de CC con igual potencia). Debido a que las señales de CC tienen más potencia, se disipará más potencia en la bobina del altavoz, lo que puede provocar que se sobrecaliente.

Otra forma de ver esto es considerando el ciclo de trabajo de una señal de CA y el hecho de que la señal de CA no permanece en la amplitud de pico todo el tiempo, por lo que la bobina del altavoz tiene la oportunidad de "enfriarse" "entre los picos en la señal y no se sobrecalienta, mientras que una señal de CC permanece en el mismo voltaje todo el tiempo, por lo que la bobina no se" enfría "y el calor se acumula hasta que la bobina se sobrecalienta.

Las señales de CC también afectan el movimiento del cono del altavoz, lo que puede resultar en una reducción de la calidad del audio, aunque esto no daña al altavoz.